（54.2m+100m+54.2m）连续梁挂篮计算书

1、 （54.2m+100m+54.2m）连续梁挂篮计算书温州市域铁路S1线一期工程涉铁工程 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc423683097 一、设计计算说明 一、设计计算说明1.设计依据(1)涉铁段连续梁施工图；(2)铁路桥涵施工技术规范TB10203-2002；(3)钢结构设计规范GB50017-2003；(4)路桥施工计算手册；2.工程概况温州特大桥38#41#设计为54.2m+100m+54.2m单箱单室预应力混凝土双线刚构连续梁，顶宽11m，翼缘板宽2.5m，底板宽6m，支点处梁高6.7m，跨中梁高3.45m，梁高及底板厚按二次抛物线变化。腹板

2、厚90cm（支点）50cm，底板厚度为85.5cm（支点）46.5cm，顶板厚度为35cm。箱梁0#块梁段长度为13m，合拢段长度为2m，边跨现浇段长度为3.1m；挂篮悬臂浇注箱梁最重块节段为1#块(长3m)，其重量为135.72t。 表2-1 箱梁节段参数表序号节段号节段长度节段砼体积(m3)节段重量(t)10#块13m316.3822.3821#块3m52.2135.7232#块3m49.7129.2243#块3m47.4123.2454#块3m45.3117.7865#块3.5m48.0124.8076#块3.5m43.5113.1087#块3.5m41.8108.6898#块4m46.

3、0119.60109#块4m42.3109.981110#块4m39.1101.661211#块4m38.499.841312#块4m38.199.0613中跨合拢段2m29.075.4014边跨合拢段2m19.049.4015边跨直线段3.1m46.8121.68挂篮设计1主要技术参数、砼自重GC26kN/m3；、钢弹性模量Es2.1105MPa；、材料强度设计值：Q235钢：t16mm f=215MPa fv=125MPa t16mm40mm f=205MPa fv=120MPa Q345钢：t16mm f=310MPa fv=180MPa t16mm40mm f=295MPa fv=17

4、0MPa 16Mn钢： =273MPa =208MPa2.挂篮构造此挂篮采用三角挂篮主桁，横梁由2I45a的型钢组成，底模前后托梁由双40a的型钢组成，底模腹板、底板下纵梁为I28a，整个挂篮系统重 26t。3.挂篮设计3.1设计计算参数 浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：2.0；自锚系统的安全系数：2.0。混凝土浇筑时的动力系数：1.2；挂篮空载行走时的冲击系数1.3；3.2设计计算工况挂蓝计算分3个不同施工工况进行。工况一：1#（长3m）段施工时，验算内容为：主桁、底模及侧模设计、内模支架、横梁、外滑道、内模系统、前托梁、后托梁、后吊杆强度、后锚锚固；工况二：挂蓝空载行走时（前移）计

5、算。验算底模纵梁、前后托梁及吊杆、横梁、挂篮的抗倾覆性。三、挂篮底篮计算底侧模设计验算：以截面高度最高的1#段验算。1.腹板下底模计算底模面板采用5mm钢板，底部采用200mm8槽钢横梁，面板按连续梁计算。1.1 面板检算1.1.1 荷载计算底板混凝土荷载： P1=h=6.52726=169.70 kN/m2施工人员及设备荷载：P2=2.5 kN/m2振捣荷载：P3=2.0 kN/m2倾倒混凝土荷载：P4=2.0 kN/m2恒载取1.2分项系数，活载取1.4分项系数强度验算P=1.2P1+1.4（P2+P3+P4）=210.14 kN/m2刚度验算P=P1=169.70 kN/m2 1.1.2

6、 计算参数取1m宽的板条作为计算单元。面板线荷载：q1=210.141=210.14kN/mq2=169.701=169.70kN/m1.1.3承载力检算a.强度求支座弯矩： 面板截面惯性矩 符合要求求跨中弯矩： 钢板的泊松比为0.3，故需要换算应力为：215MPa 符合要求b.刚度 0.5mm符合要求1.2 小横梁计算横梁采用200mm8槽钢。腹板处底蓝纵梁间距0.3m。1.2.1荷载计算8槽钢线荷载: 强度：q=210.140.2=42.03kN/m 刚度：q=169.700.2=33.94kN/m1.2.2计算模型1.2.3槽钢计算结果应力图变形图通过计算可知：a.强度 合格。b.刚度

7、合格。2.底板下底模计算以截面重量最大的1#段验算 ，小横梁选用8，间距0.2米。2.1面板计算底模面板采用5mm钢板，背楞采用200mm8槽钢，面板按连续梁计算。 2.1.1荷载计算底板混凝土荷载： P1=h=0.81226=21.11kN/m2施工人员及设备荷载：P2=2.5 kN/m2振捣荷载：P3=2.0 kN/m2倾倒混凝土荷载：P4=2.0 kN/m2恒载取1.2分项系数，活载取1.4分项系数则：P=1.2P1+1.4（P2+P3+P4）=31.83 kN/m22.1.2 计算参数取1m宽的板条作为计算单元。强度验算q1=1.2P1+1.4（P2+P3+P4）=34.43 kN/m

8、2刚度验算q2=P1=21.11 kN/m2 2.1.3承载力检算a.强度求支座弯矩： 面板截面惯性矩 符合要求求跨中弯矩： 钢板的泊松比为0.3，故需要换算应力为：215MPa 符合要求b.刚度 0.5mm符合要求2.2小横梁计算小横梁采用200mm8槽钢。纵梁间距1.05m。2.2.1荷载计算8槽钢线荷载: q1=34.430.2=6.9kN/m q2=21.110.2=4.2kN/m2.2.2计算模型计算图示2.2.3计算结果应力图变形图通过计算可知：a.强度 合格。b.刚度 合格。3.底蓝前托梁、后托梁、吊杆计算底蓝纵梁选用36a，前后托梁选用40a，腹板处纵梁间距为0.30m,箱室处

9、纵梁间距为0.9m和1.05m。3.1工况一计算3.1.1.荷载计算腹板处纵梁荷载：由之前计算可得，腹板处8横梁承受均布荷载为31.52kN，底板处8横梁承受均布荷载为4.77kN 3.1.2计算模型3.1.3计算结果 3.1.3.1托梁计算结果 应力图 变形图由上图可知：通过计算可知：a.强度 合格。b.刚度 合格。3.1.3.2底蓝纵梁计算结果 应力图 变形图由上图可知：通过计算可知：a.强度 合格。b.刚度 合格。3.1.3.3底蓝托梁反力计算结果后托梁反力：F1=112.0kN，F2=369.9kN，F3=369.9kN，F4=112.0kN 前托梁反力：F1=78.1kN，F2=25

10、5.3kN，F3=255.3kN，F4=78.1kN 3.1.3.4底蓝吊杆计算结果由底蓝计算可知后托梁吊杆的最大拉力F=369.9kN， 底篮吊杆采用PSB930的32的精轧螺纹钢，。 轴向应力满足要求。安全系数：满足要求。3.2工况二计算：（挂篮行走状态）3.2.1.荷载计算此工况下荷载主要是杆件的自重，底篮前点锚在前横梁上，后点用手拉葫芦挂在外滑梁上。3.2.2计算模型3.2.3计算结果 3.2.3.1托梁计算结果应力图变形图由上图可知：a.强度合格。b.刚度 合格。3.2.3.2底蓝托梁反力计算结果后托梁反力：F1=17.9kN，F2=17.9kN前托梁反力：F1=17kN，F2=17

11、kN 3.2.3.3底蓝吊杆计算结果由底蓝计算可知后托梁吊杆的最大拉力F=17.9kN， 底篮吊杆采用PSB930的32的精轧螺纹钢，。 轴向应力：满足要求。四、挂篮侧模计算1.面板计算1.1荷载计算1.1.1新浇混凝土对模板的水平侧压力标准值按照建筑工程大模板技术规程（JGJ74-2003）附录B，模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定，可按下列二式计算，并取其最小值： 式中 F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）。c混凝土的重力密度（kN/m3）取26 kN/m3。 t0新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定，现场初凝时间要求为3小时，当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15

12、)计算。T混凝土的温度（20C）。V混凝土的浇灌速度（m/h）；现场浇筑速度不大于2 m/h。H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）；取5m。1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺缓凝外加剂取1.2，取1.2。 2混凝土坍落度影响系数，当坍落度小于100mm时，取1.10，不小于100mm，取1.15。取1.15。混凝土对模板的水平侧压力取二者中的较小值F=44.65kN/ m2作为模板水平侧压力的标准值。1.1.2倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值考虑倾倒混凝土产生的水平活载荷标准值取值2 kN/ m2（泵送混凝土）1.1.3振捣混凝土时产生的水平荷载标准值振捣混凝土时

13、产生的水平荷载标准值取值2kN/ m2 （作用范围在新浇筑的混凝土侧压力的有效压头高度之内）1.1.4水平侧压力的荷载组合：(1)总体水平侧压力的设计值F设=1.2*44.65+1.4*(2+2)=59.18kN/ m2模板受力分析采用总体水平侧压力设计值(2)模板的变形分析采用新浇混凝土对模板水平侧压力的标准值F标=44.65kN/ m21.2计算参数侧模面板采用5mm钢板，背楞采用300mm6.3槽钢,取1m宽的板条作为计算单元。1.3承载力检算a.强度求支座弯矩： 面板截面惯性矩 符合要求求跨中弯矩： 钢板的泊松比为0.3，故需要换算应力为：215MPa 符合要求b.刚度 0.75mm符

14、合要求2.背楞检算背楞采用间距30cm的6.3槽钢，外侧采用间距100cm的桁架，背楞按连续梁计算。2.1荷载计算q=0.05918300=17.75N/mm2.2计算参数Wx=1.04104mm3 Ix=0.26106mm4 A=692 mm22.3承载力检算a.强度合格。b.刚度 合格。3.侧模桁架检算桁架采用10槽钢，背带采用26.3，中心间距90cm+100cm+100cm+90cm，横向支撑用22拉杆，共5道。3.1荷载计算(1)桁架上部最大的水平荷载：q=1.216.9+1.4(2+2)1=25.88kN/m(2)桁架下部最大的水平荷载：有效压力高度：h=F/r=44.65/26=

15、1.72mq=59.181=59.18kN/m，作用高度在底板以上(5-1.72)=3.28m。(3)翼板根部传递给桁架最大竖向力q=(1.20.6526+1.4(2.5+2+2)1=29.38 kN/m(4)翼板端部传递给桁架最大竖向力q=(1.20.2526+1.4(2.5+2+2)1=16.9 kN/m3.2计算模型3.3计算结果应力图变形图由上图可知：a.强度， 合格。b.刚度 ， 合格。c.侧模反力计算竖向力：F1=14.4kN；F2=51.0kN；水平力：F1=54.3kN；F2=59.7kN；F3=67.1kN；F4=63.2kN；F5=33.7kN4.模板水平拉杆检算水平拉杆采

16、用的22的圆钢。A=3.8*102mm2，拉杆最大轴力。轴向应力： 满足要求。5挂蓝外滑梁计算5.1工况一计算以工况一浇筑1#混凝土进行验算,外滑梁采用236a,长度12m。由侧模计算可知：外侧模内侧滑梁承受力集中力F=51kN 。5.1.1荷载计算外滑梁集中荷载：F=51kN。5.1.2计算模型5.1.3计算结果应力图变形图反力图由上图可知：a.强度 合格。b.刚度 ,合格。c.反力结果后点： 前点：。5.2挂蓝行走状态计算挂蓝行走时外模、底蓝和主桁一同行走，侧模后点挂于外滑梁上，底蓝后点也挂于外滑梁上，此时外滑梁承担侧模和底蓝重量。5.2.1荷载计算外滑梁受侧模自重集中荷载：F=41.6*

17、1.08/2=22.46kN ，两个集中荷载间距4.27m；受底蓝集中荷载14.0kN。5.2.2计算模型5.2.3计算结果应力图变形图反力图由上图可知：a.强度合格。b.刚度 合格。c.反力结果后点： 前点： 6.外滑梁吊杆计算吊杆采用PSB785的32的精轧螺纹钢，由支反力可知吊杆最大轴力。轴应力：满足要求。五、挂篮内模计算1内侧模计算内侧模与外侧模形式及受力相同，不再重复验算。2.挂篮内顶模计算2.1面板计算模型面板采用厚度为5mm的钢板和中心间距30cm的6.3肋带， 2.1.1荷载计算顶板混凝土荷载：中部:P1=h=0.3526=9.1 kN/m2 ；端部:P1=h=0.6526=1

18、6.9 kN/m2；施工人员及设备荷载：P2=2.5 kN/m2振捣荷载：P3=2.0 kN/m2倾倒混凝土荷载：P4=2.0 kN/m2恒载取1.2分项系数，活载取1.4分项系数则：中部 P=1.2P1+1.4（P2+P3+P4）=20.02 kN/m2端部 P=1.2P1+1.4（P2+P3+P4）=29.38 kN/m2以端部荷载验算模板：强度荷载：P1=29.38 kN/m2刚度荷载：P2=16.9kN/m21m板的线荷载: q1=29.381=29.38kN/m q2=16.91=20.28kN/m2.1.2计算参数取1宽的模板作为计算单元，2.1.3计算结果 a.强度求支座弯矩：

19、面板截面惯性矩 符合要求求跨中弯矩： 钢板的泊松比为0.3，故需要换算应力为：215MPa 符合要求b.刚度 0.75mm符合要求。2.2内模顶支架检算支架采用间距100cm的10槽钢桁架，内纵梁间距2.40m。2.2.1计算模型2.2.2计算结果应力图变形图反力图由上图可知：a.强度合格。b.刚度 合格。c.反力结果3内滑梁计算内滑梁选用232，长度10.8m。3.1工况一计算3.1.1荷载计算集中荷载 3.1.2计算模型3.1.3计算结果应力图变形图反力图由上图可知：a.强度 合格。b.刚度 合格。c.反力结果 3.2挂蓝行走工况计算挂蓝行走时内模和主桁一同行走，内模后点挂于外滑梁上。此时

20、内滑梁承担内模重量。3.2.1荷载计算内滑梁受自重集中荷载：F=20.67*1.08 /2/2=5.6kN ，两个集中荷载间距4.0m。3.2.2计算模型3.2.3计算结果应力图变形图反力图由上图可知：a.强度 合格。b.刚度 合格。c.反力结果 4内滑梁吊杆计算吊杆采用PSB785的32的精轧螺纹钢，由支反力可知吊杆最大轴力。轴应力：，满足要求。六、主桁计算1.荷载工况工况一 ：0#块拼装挂蓝，两个挂蓝错开布置，1#（长3.0m）段施工时，验算内容为：主桁及前上横梁、后锚梁、前吊杆、后吊杆强度及刚度，后锚锚固力；2.工况一计算 本挂篮主梁采用三角挂蓝，主梁采用40b,立柱采用240b,斜拉杆

21、采用225b，平联采用10，上横梁245a。浇筑1#段时，后端采用两个锚固。前支点位置对应立杆节点处。两个挂蓝错开布置，主桁中心线距离腹板中心线15cm。2.1荷载计算底蓝吊杆节点荷载：F1=255.3 kN, F2=78.1 kN内、外滑梁引起的节点荷载：F1=123.6 kN, F2=129.8 kN 2.2.计算模型2.3 计算结果应力图变形图轴力图反力图由上图可知：a.强度 合格。b.刚度 c.轴力结果斜拉带与主梁处节点轴力：斜拉带与立柱处节点轴力：主梁与立柱处节点轴力：d.反力结果前支点反力： （方向向上）后锚点反力： （方向向下）3.工况二计算 本工况为挂蓝行走状态，由挂蓝行走顺序

22、图可以看出：挂蓝行走时扣点始终有三个锚固点，前支点位置距离已浇筑梁段30cm。挂蓝行走顺序图中步骤九为挂蓝行走状态最不利位置，此时验算只考虑两个后锚点锚固。3.1荷载计算底蓝行走吊杆节点荷载：F1=17 kN内、外滑梁引起的节点荷载：F1=13.2kN, F2=42.3 kN 3.2.计算模型3.3 计算结果应力图变形图轴力图反力图由上图可知：a.强度 合格。b.刚度 c.反力结果前支点反力：（方向向上）后锚点反力：（方向向下）（方向向上）七、主桁锚固计算1、工况一计算由主桁工况一计算可知：后锚点最大反力：F=523.6kN。计算主桁锚固安全系数采用此值计算,此力由两根32精轧螺纹钢提供。施工时在梁体预埋孔道和预应力筋。竖向预应力筋控制应力667.3Mpa, 。自锚安全系数：满足要求。3、工况二计算由主桁工况三计算可知：由主桁计算可知后锚点最大反力：F=14